數(shù)字化變電站技術(shù)

1、數(shù)字化變電站繼電保護相關(guān)技術(shù)探討報告人： 高厚磊 2009.5目前的研究課題 超（特）高壓輸電線路新型行波保護研究 分布式發(fā)電對配電網(wǎng)的影響及對策研究 集成式繼電保護動態(tài)仿真系統(tǒng)研究 數(shù)字化變電站繼電保護應(yīng)用技術(shù)研究 數(shù)字化變電站繼電保護相關(guān)技術(shù) IEC61850標準標準 數(shù)字化變電站的概念及分層結(jié)構(gòu)數(shù)字化變電站的概念及分層結(jié)構(gòu) 非常規(guī)互感器分類及特點非常規(guī)互感器分類及特點 數(shù)字化保護與常規(guī)保護的區(qū)別數(shù)字化保護與常規(guī)保護的區(qū)別 數(shù)字化保護相關(guān)技術(shù)問題數(shù)字化保護相關(guān)技術(shù)問題 結(jié)論結(jié)論1.IEC618501.IEC61850標準標準 IEC61850IEC61850是國際電工委員會是國際電工委員會

2、(IEC)TC57(IEC)TC57工作組制定工作組制定的的變電站網(wǎng)絡(luò)與通信協(xié)議變電站網(wǎng)絡(luò)與通信協(xié)議，是基于網(wǎng)絡(luò)通信平，是基于網(wǎng)絡(luò)通信平臺的變電站自動化系統(tǒng)唯一的國際標準。臺的變電站自動化系統(tǒng)唯一的國際標準。 制定出發(fā)點制定出發(fā)點：一個世界、一種技術(shù)、一個標準 核心技術(shù)核心技術(shù) ： （1）信息分層體系結(jié)構(gòu) （2）面向?qū)ο蟮男畔⒔＜夹g(shù) （3）抽象通信服務(wù)接口 2.2.什么是數(shù)字化變電站？什么是數(shù)字化變電站？ 數(shù)字化變電站是建立在IEC61850標準之上，由智能化一次設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備分層構(gòu)建，能夠?qū)崿F(xiàn)變電站內(nèi)IED之間信息共享和互操作的現(xiàn)代化變電站。 實現(xiàn)基礎(chǔ)：實現(xiàn)基礎(chǔ)： IEC61850標

3、準的制定和推廣 非常規(guī)互感器、智能開關(guān)設(shè)備的應(yīng)用 網(wǎng)絡(luò)化光纖通信技術(shù)的應(yīng)用3.3.數(shù)字化變電站的分層結(jié)數(shù)字化變電站的分層結(jié)構(gòu)構(gòu)傳統(tǒng)變電站示意圖數(shù)字化變電站示意圖數(shù)字化變電站具備的優(yōu)勢 信息高度共享 設(shè)備之間具備互操作性 系統(tǒng)的可擴展性強 系統(tǒng)的抗干擾能力強4.非常規(guī)互感器的分類及特點非常規(guī)互感器的分類及特點高壓側(cè)是否需要供電高壓側(cè)是否需要供電有源型有源型無源型無源型電子式互感器（ECT/EVT） 光電式互感器（OCT/OVT）電流變換賽格奈克效應(yīng)（Sagnac）法拉第效應(yīng)（Faraday）電壓變換逆壓效應(yīng)（Inverse Piezo）普克爾效應(yīng)（Pockels）電流變換低功率鐵芯線圈羅柯夫斯基

4、線圈（Rogowski）電壓變換電感分壓電容分壓電阻分壓電子式互感器與常規(guī)互感器的比較比較項目比較項目電子式互感器電子式互感器常規(guī)互感器常規(guī)互感器絕緣絕緣簡單復(fù)雜體積及重量體積及重量小、輕大、重CTCT動態(tài)范圍動態(tài)范圍范圍寬、無磁飽和范圍小、有磁飽和PTPT諧振諧振無諧振現(xiàn)象易產(chǎn)生鐵磁諧振CTCT二次輸出二次輸出 可以開路 不能開路輸出形式輸出形式數(shù)字量 模擬量羅柯夫斯基線圈電子式互感器與二次設(shè)備的接口電子式互感器與二次設(shè)備的接口 5. 5.數(shù)字化保護與常規(guī)保護的區(qū)別數(shù)字化保護與常規(guī)保護的區(qū)別 經(jīng)合并單元獲取電子式互感器發(fā)送的數(shù)字量信息； 經(jīng)光纖網(wǎng)絡(luò)發(fā)送跳合閘報文，控制斷路器操作機構(gòu)； 硬件結(jié)

5、構(gòu)簡單，無傳統(tǒng)保護中的數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié)（交流變換、ALF、S/H、A/D)。常規(guī)微機保護硬件結(jié)常規(guī)微機保護硬件結(jié)構(gòu)構(gòu)數(shù)字化保護硬件結(jié)數(shù)字化保護硬件結(jié)構(gòu)構(gòu)電子式互感器頻率響應(yīng)特性電子式互感器頻率響應(yīng)特性電子式互感器對保護實現(xiàn)原理的影響電子式互感器對保護實現(xiàn)原理的影響數(shù)字化變電站繼電保護配置方案數(shù)字化變電站繼電保護配置方案數(shù)字化保護測試方法數(shù)字化保護測試方法利用電子式互感器線性度好、無磁飽和現(xiàn)象的特點，對常規(guī)保護原理進行性能改進，如線路差動保護、變壓器差動保護、母線差動保護等。利用電子式互感器頻帶范圍寬的特點，研究開發(fā)基于暫態(tài)量的保護，如行波保護等。6. 6. 數(shù)字化保護相關(guān)技術(shù)問題數(shù)字化保護相關(guān)技術(shù)

6、問題數(shù)字化保護動模測試系統(tǒng)數(shù)字化保護動模測試系統(tǒng)數(shù)字化保護動模測試系統(tǒng)實物照片安裝在線路室的電子式電流互感器 安裝在線路室的電子式電壓互感器 安裝在主控室的合并單元和智能單元柜 數(shù)字式變壓器保護測試記錄數(shù)字式變壓器保護測試記錄結(jié)論 數(shù)字化變電站將是未來變電站的發(fā)展方向。 電子式互感器的采用可以改進繼電保護的實現(xiàn)原理，提高動作性能。 開展數(shù)字化保護相關(guān)技術(shù)研究有利于推進數(shù)字化變電站發(fā)展進程,符合建設(shè)智能電網(wǎng)的要求。論文情況Design and Evaluation of A Directional Algorithm for Transmission Line Protection Based on Positive Sequence Fault Components IEE Proceedings-Generat